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随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 n}ZBU5_ A^= Hu,"e OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 )"i>R
~* ki*79d"$ 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 v4,syd*3|V oC@"^>4 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 u
#=kb5}{ ~'Qpf 8) 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 kERaY9L\ ZhJ|ZvJ 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 :(S/$^ U tx|"v|&e2 "ojD f3@{
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8a5 目 录 l;][Q]Z@V 1 入门指南 4 -;/@;W 1.1 OptiBPM安装及说明 4 go%X%Os] 1.2 OptiBPM简介 5 ,G!_ SZ
1.3 光波导介绍 8 x`=5l` 1.4 快速入门 8 KoQ_:` 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
5Ky9P z 2.1 定义MMI耦合器材料 28 L2/<+Zw 2.2 定义布局设置 29 pn_gq~5ng 2.3 创建一个MMI耦合器 31 (Aov}I+ 2.4 插入input plane 35 *C:q _/ 2.5 运行模拟 39 O7<V@GL+ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 i>kNz(* 3 创建一个单弯曲器件 44 \.{pZMM 3.1 定义一个单弯曲器件 44 YRM6\S)py 3.2 定义布局设置 45 5x1jLPl' 3.3 创建一个弧形波导 46 \A ~I>x 3.4 插入入射面 49 8 *(W |J 3.5 选择输出数据文件 53 D!D%. 3.6 运行模拟 54 ~_ l:b 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 WE Svkm; 4 创建一个MMI星形耦合器 60 m?R+Z6c[ 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 s$nfY.C 4.2 定义布局设置 61 |\r\i&|g1 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 omUl2C 4.4 插入输入面 62 DRBYH( 4.5 运行模拟 63 vsr~[d= 4.6 预览最大值 65 Vo9)KxR 4.7 绘制波导 69 uwS'*5tU 4.8 指定输出波导的路径 69 3Ns:O2| 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ?[>BssW 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 )*L?PT 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ~pBxFA 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ?$8 ,j+&I 5.1 定义波导材料 75 [ Xo
J7 5.2 定义布局设置 76 DrCfC[A~] 5.3 创建波导 76 @ : 5.4 修改输入平面 77 A`8}J4 5.5 指定波导的路径 78 }-]s#^'w 5.6 运行模拟 79 Rx"VscB6z 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ea[a)Z7# 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 z )}wo3 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 G?/8&%8 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 I8pxo7(- 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 RV @(& |